JP3536463B2 - 建築物の振動実験方法及び振動実験装置 - Google Patents
建築物の振動実験方法及び振動実験装置Info
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】高減衰装置を応用した建築物
に於いて、建築物の最上階の梁に設けた錘を振り、建築
物に振動を与え、錘の振動振幅が最大になったところ
で、錘の振動を急停止し、以後建築物を自由振動せし
め、建築物の減衰定数及び固有周期を測定する場合の、
振動実験方法及び振動実験装置に関する。
に於いて、建築物の最上階の梁に設けた錘を振り、建築
物に振動を与え、錘の振動振幅が最大になったところ
で、錘の振動を急停止し、以後建築物を自由振動せし
め、建築物の減衰定数及び固有周期を測定する場合の、
振動実験方法及び振動実験装置に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】高減衰装
置は、受動型の制震装置を可能とするもので、シリンダ
ロック装置と同様に、建築物の柱・梁架構内に設置され
るシリンダ形式のダンパ装置である。
置は、受動型の制震装置を可能とするもので、シリンダ
ロック装置と同様に、建築物の柱・梁架構内に設置され
るシリンダ形式のダンパ装置である。
【０００３】図３は、構造主体である柱と付加ブレース
の間に高減衰装置を応用した建築物の平面図の一例を示
す図である。図４は、図３の立面図であり、２６層の内
４層までは各層毎に１構面に２台づつ一方向２構面で計
４台の高減衰装置を応用し、５〜１６層までは各層毎に
１構面に１台づつ一方向２構面で計２台の高減衰装置を
応用した建築物の例である。
の間に高減衰装置を応用した建築物の平面図の一例を示
す図である。図４は、図３の立面図であり、２６層の内
４層までは各層毎に１構面に２台づつ一方向２構面で計
４台の高減衰装置を応用し、５〜１６層までは各層毎に
１構面に１台づつ一方向２構面で計２台の高減衰装置を
応用した建築物の例である。
【０００４】図５は一層分を振動モデルとして表した図
であり、Ｋ1 は建築物主体である柱・梁からなるフレー
ムの剛性を示し、Ｋ2 は付加ブレースの剛性を、またｃ
は高減衰装置の減衰係数を表す。
であり、Ｋ1 は建築物主体である柱・梁からなるフレー
ムの剛性を示し、Ｋ2 は付加ブレースの剛性を、またｃ
は高減衰装置の減衰係数を表す。
【０００５】上記モデルによる建築物の振動実験を行
い、建築物の減衰定数を測定し、実際の地震入力時の振
動状況を推定し、安全性と居住性を保証する。
い、建築物の減衰定数を測定し、実際の地震入力時の振
動状況を推定し、安全性と居住性を保証する。
【０００６】しかるに、従来は、最大の能力を持つ大型
起振機でも０．３Hz程度の長周期では、0.3 程度の加振
力しか発生出来なかった。図６は従来の大型水平起振機
の外観を示す図である。
起振機でも０．３Hz程度の長周期では、0.3 程度の加振
力しか発生出来なかった。図６は従来の大型水平起振機
の外観を示す図である。
【０００７】加振力Ｆは、次式によって決まる。
【０００８】Ｆ＝（Ｗr/Ｇ）・（２πｆ）2
ここにＷr ＝不均衡モーメント
Ｇ＝重力の加速度
ｆ＝振動数
これに対して高減衰装置を用いた建築物では、建築物の
減衰定数が高いため、その振動特性を確認するには数ｔ
の加振力を必要とする。従って実際には振動実験は不可
能であった。
減衰定数が高いため、その振動特性を確認するには数ｔ
の加振力を必要とする。従って実際には振動実験は不可
能であった。
【０００９】本発明はこのような問題点に鑑み、簡単に
大きな加振力を得て、しかも瞬時に加振入力を中断して
建物自身の自由振動のみを計測し、その結果から比較的
正確な、減衰定数が求められる方法と装置を提供する。
大きな加振力を得て、しかも瞬時に加振入力を中断して
建物自身の自由振動のみを計測し、その結果から比較的
正確な、減衰定数が求められる方法と装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、建
築物の振動実験に於いて、該建築物の最上階又は上層階
の梁に錘を吊下し、該錘を振ることにより、前記建築物
に振動を惹起せしめ、前記錘の振幅が最大振幅に達した
時、錘の振動を急停止させる手段を備えた装置で前記錘
の振動を急停止させ、以後、前記建築物を自由振動させ
て該建築物の振動実験を行い、建築物の減衰定数を求め
ることを特徴とした建築物の振動実験方法である。本発
明の請求項２は、建築物の最上階又は上層階の梁に錘を
吊下し、該錘に振動を与えて建築物の振動実験を行う場
合、前記錘の振幅が最大に達した時、オイルダンパの一
端を建築物のフレームに係着し、オイルダンパの他端を
前記錘に掛着せしめ、該オイルダンパの抗力によって錘
の振動を急停止し、以後、前記建築物を自由振動させて
該建築物の振動実験を行い、建築物の減衰定数を求める
ことを特徴とした建築物の振動実験方法である。本発明
の請求項３は、建築物を自由振動させて該建築物の振動
実験を行う振動実験装置であり、前記建築物の最上階又
は上層階の梁から吊下げられて該建築物に振動を惹起し
得る錘と、一端が建築物のフレームに係着されており、
他端を前記錘に掛着せしめることにより該錘の振動を急
停止させる手段を備えた装置とから構成されていること
を特徴とする建築物の振動実験装置である。本発明の請
求項４は、建築物を自由振動させて該建築物の振動実験
を行う振動実験装置であり、前記建築物の最上階又は上
層階の梁から吊下げられて該建築物に振動を惹起し得る
錘と、一端が建築物のフレームに係着されており、他端
を前記錘に掛着せしめることにより該錘の振動を抗力に
よって急停止させるオイルダンパとから構成されている
ことを特徴とする建築物の振動実験装置である。
築物の振動実験に於いて、該建築物の最上階又は上層階
の梁に錘を吊下し、該錘を振ることにより、前記建築物
に振動を惹起せしめ、前記錘の振幅が最大振幅に達した
時、錘の振動を急停止させる手段を備えた装置で前記錘
の振動を急停止させ、以後、前記建築物を自由振動させ
て該建築物の振動実験を行い、建築物の減衰定数を求め
ることを特徴とした建築物の振動実験方法である。本発
明の請求項２は、建築物の最上階又は上層階の梁に錘を
吊下し、該錘に振動を与えて建築物の振動実験を行う場
合、前記錘の振幅が最大に達した時、オイルダンパの一
端を建築物のフレームに係着し、オイルダンパの他端を
前記錘に掛着せしめ、該オイルダンパの抗力によって錘
の振動を急停止し、以後、前記建築物を自由振動させて
該建築物の振動実験を行い、建築物の減衰定数を求める
ことを特徴とした建築物の振動実験方法である。本発明
の請求項３は、建築物を自由振動させて該建築物の振動
実験を行う振動実験装置であり、前記建築物の最上階又
は上層階の梁から吊下げられて該建築物に振動を惹起し
得る錘と、一端が建築物のフレームに係着されており、
他端を前記錘に掛着せしめることにより該錘の振動を急
停止させる手段を備えた装置とから構成されていること
を特徴とする建築物の振動実験装置である。本発明の請
求項４は、建築物を自由振動させて該建築物の振動実験
を行う振動実験装置であり、前記建築物の最上階又は上
層階の梁から吊下げられて該建築物に振動を惹起し得る
錘と、一端が建築物のフレームに係着されており、他端
を前記錘に掛着せしめることにより該錘の振動を抗力に
よって急停止させるオイルダンパとから構成されている
ことを特徴とする建築物の振動実験装置である。
【００１１】本発明の作用は次の通りである。
【００１２】建築物の最上階の梁から吊下した錘を、人
力で揺動させ、振動振幅が最大に達した時、一端を建築
物のフレームに係着したオイルダンパの他端を、前記錘
に掛着せしめるため、錘の振動は即座に停止し建築物
は、以後高減衰装置により、減衰しながら、自由振動を
する。
力で揺動させ、振動振幅が最大に達した時、一端を建築
物のフレームに係着したオイルダンパの他端を、前記錘
に掛着せしめるため、錘の振動は即座に停止し建築物
は、以後高減衰装置により、減衰しながら、自由振動を
する。
【００１３】該自由振動の隣合う１周期毎の振幅の比
率、振幅比ｄを求めて建築物の減衰定数ｈを次式で求め
ることが出来る。
率、振幅比ｄを求めて建築物の減衰定数ｈを次式で求め
ることが出来る。
【００１４】
ｈ＝（ln d/2π)/〔1 ＋(ln d/2 π)2〕1/2
こうして、建築物の地震力に対する振動特性が求まる。
【００１５】図２（ａ）は、錘の時間に対する入力加速
度の変化を、（ｂ）、（ｃ）は２６階でＸ方向の時間に
対する変位を示した図であり（ｂ）は、高減衰装置のな
い場合、（ｃ）は高減衰装置を応用した場合の図であ
る。
度の変化を、（ｂ）、（ｃ）は２６階でＸ方向の時間に
対する変位を示した図であり（ｂ）は、高減衰装置のな
い場合、（ｃ）は高減衰装置を応用した場合の図であ
る。
【００１６】（ａ）にみるように、オイルダンパの抗力
により錘の振動は瞬時に停止している。
により錘の振動は瞬時に停止している。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の建築
物の振動実験装置を説明する。
物の振動実験装置を説明する。
【００１８】図３には、Ａ部に本発明の装置である錘を
吊下した平面位置を示す。
吊下した平面位置を示す。
【００１９】図１は本発明の一実施例の詳細図である。
建築物の最上階の梁１に架台２、２を設け、該架台２、
２にチェンブロック３、３で荷台５を垂下し該荷台５に
錘４を載上して、自由に揺動し得るようにしておく。
建築物の最上階の梁１に架台２、２を設け、該架台２、
２にチェンブロック３、３で荷台５を垂下し該荷台５に
錘４を載上して、自由に揺動し得るようにしておく。
【００２０】別に急停止用オイルダンパ６の一端を係止
金物７に係止し、該急停止用オイルダンパ６の他端は、
例えばチェーン８で延長し、先端にフック９を取着し揺
動する荷台５に設けたフック係着孔１０に係着し得るよ
うに形成してある。
金物７に係止し、該急停止用オイルダンパ６の他端は、
例えばチェーン８で延長し、先端にフック９を取着し揺
動する荷台５に設けたフック係着孔１０に係着し得るよ
うに形成してある。
【００２１】次に、本装置の稼働法を説明する。
【００２２】急停止用オイルダンパ６のフック９をフッ
ク孔１０から開放して、人力で荷台５を揺り動かし、建
築物に振動を惹起せしめる。錘の振動振幅が最大になっ
た時フック９をフック孔１０に係着する。錘の揺動が建
築物に振動を惹起し、急停止用オイルダンパ６が荷台５
に掛着されると、急停止用オイルダンパ６の伸長抵抗に
より錘の振動は急停止する。以後、建造物は高減衰装置
１１の影響を受けながら自由減衰振動をつづけ、遂に振
動は消滅する。
ク孔１０から開放して、人力で荷台５を揺り動かし、建
築物に振動を惹起せしめる。錘の振動振幅が最大になっ
た時フック９をフック孔１０に係着する。錘の揺動が建
築物に振動を惹起し、急停止用オイルダンパ６が荷台５
に掛着されると、急停止用オイルダンパ６の伸長抵抗に
より錘の振動は急停止する。以後、建造物は高減衰装置
１１の影響を受けながら自由減衰振動をつづけ、遂に振
動は消滅する。
【００２３】ここで、建築物の自由振動の振動波形か
ら、建築物の振動特性即ち減衰定数及び固有周期を求め
ることが出来る。
ら、建築物の振動特性即ち減衰定数及び固有周期を求め
ることが出来る。
【００２４】
【発明の効果】シミュレーションに供した、建築物で
は、少なくとも３ｔ程度の加振力がないと、建築物の振
動特性である減衰定数を求めることが出来ない。従来の
起振機では0.3Hz で0.3t程度の加振力しか得られず実質
的に振動実験は不可能であった。
は、少なくとも３ｔ程度の加振力がないと、建築物の振
動特性である減衰定数を求めることが出来ない。従来の
起振機では0.3Hz で0.3t程度の加振力しか得られず実質
的に振動実験は不可能であった。
【００２５】本発明によれば、簡素な装置で容易に所望
の振動実験を行うことが出来る。
の振動実験を行うことが出来る。
【図１】本発明の一実施例の詳細図である。
【図２】（ａ）は、錘の時間に対する入力加速度の変化
を、（ｂ）、（ｃ）は２６階でＸ方向の時間に対する変
位を示した図であり（ｂ）は、高減衰装置のない場合、
（ｃ）は高減衰装置を応用した場合の図である。
を、（ｂ）、（ｃ）は２６階でＸ方向の時間に対する変
位を示した図であり（ｂ）は、高減衰装置のない場合、
（ｃ）は高減衰装置を応用した場合の図である。
【図３】構造主体である柱と付加ブレースの間に高減衰
装置を応用した建築物の平面図の一例を示す図である。
装置を応用した建築物の平面図の一例を示す図である。
【図４】図３の立面図である。
【図５】一層分を振動モデルとして表した図である。
【図６】従来の大型水平起振機の外観を示す図である。
１・・・建築物の最上階の梁、２・・・架台、３・・・
チェーンブロック、４・・・錘、５・・・荷台、６・・
・急停止用オイルダンパ、７・・・係止金物、８・・・
チェーン、９・・・フック、１０・・・フック孔、１１
・・・高減衰装置
チェーンブロック、４・・・錘、５・・・荷台、６・・
・急停止用オイルダンパ、７・・・係止金物、８・・・
チェーン、９・・・フック、１０・・・フック孔、１１
・・・高減衰装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田上 淳
東京都調布市飛田給２丁目19番１号 鹿
島建設株式会社技術研究所内
(72)発明者 石原 和男
神奈川県秦野市今泉623−21
(56)参考文献 特開 平２−156129（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−68717（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 7/02
E04H 9/02
Claims (4)
- 【請求項１】建築物の振動実験に於いて、該建築物の最
上階又は上層階の梁に錘を吊下し、該錘を振ることによ
り、前記建築物に振動を惹起せしめ、前記錘の振幅が最
大振幅に達した時、錘の振動を急停止させる手段を備え
た装置で前記錘の振動を急停止させ、以後、前記建築物
を自由振動させて該建築物の振動実験を行い、建築物の
減衰定数を求めることを特徴とした建築物の振動実験方
法。 - 【請求項２】建築物の最上階又は上層階の梁に錘を吊下
し、該錘に振動を与えて建築物の振動実験を行う場合、
前記錘の振幅が最大に達した時、オイルダンパの一端を
建築物のフレームに係着し、オイルダンパの他端を前記
錘に掛着せしめ、該オイルダンパの抗力によって錘の振
動を急停止し、以後、前記建築物を自由振動させて該建
築物の振動実験を行い、建築物の減衰定数を求めること
を特徴とした建築物の振動実験方法。 - 【請求項３】建築物を自由振動させて該建築物の振動実
験を行う振動実験装置であり、前記建築物の最上階又は
上層階の梁から吊下げられて該建築物に振動を惹起し得
る錘と、一端が建築物のフレームに係着されており、他
端を前記錘に掛着せしめることにより該錘の振動を急停
止させる手段を備えた装置とから構成されていることを
特徴とする建築物の振動実験装置。 - 【請求項４】建築物を自由振動させて該建築物の振動実
験を行う振動実験装置であり、前記建築物の最上階又は
上層階の梁から吊下げられて該建築物に振動を惹起し得
る錘と、一端が建築物のフレームに係着されており、他
端を前記錘に掛着せしめることにより該錘の振動を抗力
によって急停止させるオイルダンパとから構成されてい
ることを特徴とする建築物の振動実験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21848295A JP3536463B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 建築物の振動実験方法及び振動実験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21848295A JP3536463B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 建築物の振動実験方法及び振動実験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0961286A JPH0961286A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3536463B2 true JP3536463B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=16720625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21848295A Expired - Fee Related JP3536463B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 建築物の振動実験方法及び振動実験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3536463B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102175418A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-09-07 | 哈尔滨工业大学 | 解耦型桥梁节段模型自由振动悬挂结构 |
| CN103712757A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-04-09 | 北京无线电测量研究所 | 一种高阻尼振动试验夹具 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4257279B2 (ja) * | 2004-09-08 | 2009-04-22 | 積水化学工業株式会社 | 固有振動数測定システム |
| CN101813129B (zh) * | 2010-05-07 | 2011-12-28 | 浙江工业大学 | 三维气浮随动装置 |
| KR100984272B1 (ko) * | 2010-06-23 | 2010-09-30 | (주)대우건설 | 모형 실험용 진자형 제진장치 |
| CN104897378B (zh) * | 2014-11-26 | 2017-09-29 | 天津航天瑞莱科技有限公司苏州分公司 | 摆动疲劳试验装置 |
| CN104612279B (zh) * | 2015-02-05 | 2016-02-17 | 华北水利水电大学 | 超低频摆式调谐质量阻尼器及其实现方法 |
| CN106370371B (zh) * | 2016-09-20 | 2018-11-16 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种用于塑闪阵列探测器环境试验的独立式转接件 |
| CN108072520B (zh) * | 2018-01-19 | 2023-11-10 | 吉林大学 | 一种基于对拖加载的电主轴可靠性试验台 |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP21848295A patent/JP3536463B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102175418A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-09-07 | 哈尔滨工业大学 | 解耦型桥梁节段模型自由振动悬挂结构 |
| CN103712757A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-04-09 | 北京无线电测量研究所 | 一种高阻尼振动试验夹具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0961286A (ja) | 1997-03-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040109 |
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